物质的量 基础知识
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四组名词
一、物质的量与摩尔:
1、物质的量
我们知道,物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小,质量很轻,难于称量。但是物质之间的反应,既是按照一定的微粒个数进行,又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来,这个物理量就是“物质的量”,为了帮助同学尽快理解掌握这一概念,分析如下几点:
(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。
七个基本物理量的名称、单位(SI单位)及单位符号
量。如同长度、质量等物理量一样,“物质的量”这四个字不得简化,也不得增添任何字,不能多一个字,也不能少一个字,更不能把它当作表示物质数量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。它有量纲,有明确的物理含义,是一个科学专有名词。
2、摩尔
(1)摩尔的概念
摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样,“物质的量”也有计量单位。正如米是长度的单位一样,摩尔是物质的量的单位。
摩尔可简称为“摩”,其符号是“mol”。
使用摩尔做物质的量的单位时,要注意:
A、摩尔只使用于微观粒子,不适用于宏观物质。
B、应用符号表明微观粒子的种类或其特定组合(如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合),强调“用符号”而非“用汉字”,这和以前的有所不同。
(2)摩尔的确定
按规定,科学上应用0.012kg(即12g)碳 12(指原子核内含6个质子和6个中子的一种碳原子,12C)所含碳原子数目就是1摩尔。也就是说,摩尔这个单位是以0.012kg12C所含通常表示为12C或
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的原子个数为标准,来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。
二、阿佛加德罗常数与6.02×1023 mol-1
0.012kg12C中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数,常用N A表示,N A是一个准确数字。
阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值,现在已经由实验测得相当精确的数值,在使用时常取其近似值为6.02×1023。例如2mol H2约含2×6.02×1023个H2分子。12.04×1023个O2分子约是2mol。
阿佛加德罗常数的单位是mol-1或/mol。
每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。
物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位,表示物质的基本微粒数目多少的物理量。
(4)使用摩尔时的注意事项
①摩尔只能用于微观粒子,如分子、原子、离子、中子、质子、电子等;而不能用于宏观物质,如不能说1mol苹果、1mol小米等。
②使用摩尔时,必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符号
写在“摩尔”或“mol”的后面,如:1mol氢分子或写成1mol H2;1mol氢原子或写成1mol H;1mol 钠离子或写成1mol Na+;1mol电子或写成1mol e等。但不能说“1mol氢”,因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子,很不明确;一般只说氢时常指氢元素,然而元素属于宏观概念,只有种类之分,不讲个数,所以“1mol氢”这种说法或写法都是错误的。
三、摩尔质量与化学式量(相对原子质量、相对分子质量)
(1)摩尔质量的含义
1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩,符号是g/mol或写成g·mol-1。数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。
N A个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样,故1mol任何物质的质量也是不相同的。任何原子、分子或离子的摩尔质量,当单位为g/mol时,其数值上等于其原子量、分子量或离子式量。
物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量(相对分子质量)的关系如下表实例:
微粒符号相对原子质量1个微粒真实
质量(g)
物质的
量(mol)
所含微粒
数(个)
摩尔质量
(g·mol-1)
C 12 1.993×10-23 1 6.02×102312
Fe 56 9.3×10-23 1 6.02×102356
O232 5.32×10-23 1 6.02×102332
H2O 18 2.99×10-23 1 6.02×102318
H2SO498 1.63×10-22 1 6.02×102398
OH-17 2.82×10-23 1 6.02×102317
Na+23 3.82×10-23 1 6.02×102323 注意,摩尔质量的单位是g/mol;原子量、分子量、式量都是相对比值,没有单位;1mol物质的质量单位是g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。
化学式量是指该物质一个粒子(或单位组成)的质量与一个
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12C原子质量的1/12之比所得的数值,单位是1,使用时两者的意义是不一样的
(2)二个关系式
①物质的量(mol)
()
() =
物质的质量
摩尔质量
g
g/mol
②物质的量(mol)
()
() =
物质的微粒数个
阿佛加德罗常数个/mol
上面二个关系式中各种量之间的关系,也可归纳如下:
③化学方程式中的化学计量数之比,等于各物质的微粒数之比,也等于各物质反应时物质的量之比。例如:
SO2 + 2H2S == 3S↓ + 2H2O
微粒数之比 1 ∶2 ∶3 ∶ 2
物质的量之比1 ∶2 ∶3 ∶ 2
质量之比16 ∶17 ∶24 ∶9
四、气体摩尔体积与22.4L·mol-1:
1、影响物质体积的因素:
从微观来看有:(1)微粒个数;(2)微粒本身的大小;(3)微粒间距离。